パワーエレクトロニクス-マトリックスコンバーター

マトリックスコンバーターは、単一ステージの変換を備えたコンバーターとして定義されます。双方向制御スイッチを利用して、ACからACへの電力の自動変換を実現します。これは、PWM電圧整流器(両面)の代替手段を提供します。

マトリックスコンバータは、入力と出力のスイッチング周波数を示す正弦波形によって特徴付けられます。双方向スイッチにより、制御可能な力率入力が可能になります。さらに、DCリンクがないため、コンパクトな設計になっています。マトリックスコンバータの欠点は、完全に制御され、高周波で動作できるバイラテラルスイッチがないことです。入力電圧に対して出力される電圧比は制限されています。

マトリックスコンバータ制御には3つの方法があります-

  • 空間ベクトル変調
  • パルス幅変調
  • Venturi-関数伝達の分析

マトリックスコンバータ回路

以下の図は、単相マトリックスコンバーターを示しています。

これには4つの双方向スイッチが含まれており、各スイッチは順方向ブロッキングと逆方向電圧の両方で導通することができます。

空間ベクトル変調(SVM)

SVMは、PWMを制御するために使用されるアルゴリズムの方法を指します。さまざまな速度でACモーターを駆動するAC波形を作成します。DC電源を備えた三相インバーターの場合、出力の3つのメインレッグは三相モーターに接続されます。

スイッチは、同じレッグ内の2つのスイッチが同時にオンにならないように制御されています。同時にON状態になると、DC電源が短絡する可能性があります。これにより、8つのスイッチングベクトルが生成されます。2つはゼロで、6つはスイッチングのアクティブなベクトルです。